Forschung, Technologie- und Marktentwicklung – die „Photovoltaics Thin-Film Week“ in Berlin Adlershof (20.–24.04.2009)
Der Wissenschafts- und Technologiepark Adlershof (WISTA) entwickelt sich zu einem der weltweit führenden Standorte der Photovoltaik-Forschung und -Produktion.Vom 20. bis 24. April veranstalten hier das HZB – Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, das PVcomB – Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik Berlin sowie der solare Wissensdienstleiter Solarpraxis die „Photovoltaics Thin-Film Week“.
Die Woche bietet eine einmalige Fülle an Diskussionen und Vorträgen rund um die Grundlagen- und Materialforschung zur Silizium-Dünnschichttechnologie sowie produktions- und marktorientierte Themen, die die gesamte Dünnschichtphotovoltaik betreffen. „Die Vielfalt der Themen sowie das hohe Niveau der anwesenden Experten aus Forschung, Technologie und Unternehmen machen diese Woche zu einem weltweit bisher einmaligen Event“, sagt Dr. Rutger Schlatmann, Direktor des PVcomB. Die „Photovoltaics Thin-Film Week“ setzt sich aus drei Veranstaltungen zusammen, die über gemeinsame Diskussionsrunden und eine Abendveranstaltung miteinander verknüpft sind:
1. „First International Workshop on the Staebler-Wronski Effect“ (1st IWSWE)
20.-23. April 2009 (Veranstalter: HZB – Institut für Silizium-Photovoltaik)
Der Staebler-Wronski Effekt (SWE) ist ein seit über 30 Jahren bekannter, aber im Detail noch unverstandener Effekt, der durch Lichteinwirkung zu Materialveränderungen in amorphem Silizium (a-Si) führt. Würde es gelingen den SWE zu vermeiden, könnte man die Effizienz von Silizium-Dünnschichtsolarzellen deutlich steigern und damit auch die Kosten der a-Si Dünnschichtmodule senken. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert seit 2008 das Forschungsnetzwerk „EPR-Solar“. Dr. Klaus Lips vom HZB ist Sprecher von „EPR-Solar“ und Organisator des Workshops: „Wir wollen gemeinsam mit den renommiertesten Wissenschaftlern die Prozesse aufdecken, die zum SWE führen. Besonders glücklich sind wir, dass der Entdecker des Effekts, Professor Dr. Christopher Wronski, in unserem Workshop aktiv mitdiskutiert.“
2. „Second International Workshop on Thin Film Silicon Solar Cells” (IWTFSSC – 2)
21.-24. April (Veranstalter: PVcomB)
In dem technologisch ausgerichteten Workshop werden alle Aspekte von Silizium-Dünnschichtmodulen diskutiert: Vom Substrat („Trägermaterial“), über Absorber (hier wird das Sonnenlicht in Strom umgewandelt) hin zu Verschaltung und Verkapselung. Renommierte internationale Wissenschaftler treffen sich hier mit den Chefentwicklern der führenden Produzenten. Der Scientific Chairman der Veranstaltung, Prof. Dr. Bernd Rech, Institutsleiter am HZB und einer der Initiatoren des PVcomB, ist begeistert: „Alle namhaften Experten aus der Silizium-Dünnschicht Branche kommen hier für eine Woche zusammen. Der Workshop befasst sich genau mit der spannenden Schnittstelle zwischen der vorwettbewerblichen Forschung und dem globalen wirtschaftlichen Wettbewerb.“
3. Thin-Film Industry Forum – 22.-24. April (Veranstalter: Solarpraxis)
Das „Thin-Film Industry Forum“ gibt einen einzigartigen Überblick über die Dünnschicht-Photovoltaik – von den politischen Rahmenbedingungen über weltweite Marktentwicklung, Finanzierung und Kosten bis zu Produktionskapazitäten, Materialverfügbarkeit, Qualitätssicherung und Recycling. Das Forum wird einen zentralen Branchentreffpunkt darstellen, der die Solarbranche mit Vertretern aus Politik, Finanzwesen und Presse sowie der Zulieferindustrie zusammen bringt. Rund 300 Teilnehmer aus der ganzen Welt werden zu der Konferenz in Adlershof erwartet.
- Poröse organische Struktur verbessert Lithium-Schwefel-BatterienEin neu entwickeltes Material kann die Kapazität und Stabilität von Lithium-Schwefel-Batterien deutlich verbessern. Es basiert auf Polymeren, die ein Gerüst mit offenen Poren bilden. In der Fachsprache werden sie radikale kationische kovalente organische Gerüste oder COFs genannt. In den Poren finden katalytisch beschleunigte Reaktionen statt, die Polysulfide einfangen, die ansonsten die Lebensdauer der Batterie verkürzen würden. Einige der experimentellen Analysen wurden an der BAMline an BESSY II durchgeführt. Prof. Yan Lu, HZB, und Prof. Arne Thomas, Technische Universität Berlin, haben diese Arbeit gemeinsam vorangetrieben.
- Metalloxide: Wie Lichtpulse Elektronen in Bewegung setzenMetalloxide kommen in der Natur reichlich vor und spielen eine zentrale Rolle in Technologien wie der Photokatalyse und der Photovoltaik. In den meisten Metalloxiden ist jedoch aufgrund der starken Abstoßung zwischen Elektronen benachbarter Metallatome die elektrische Leitfähigkeit sehr gering. Ein Team am HZB hat nun zusammen mit Partnerinstitutionen gezeigt, dass Lichtimpulse diese Abstoßungskräfte vorübergehend schwächen können. Dadurch sinkt die Energie, die für die Elektronenbeweglichkeit erforderlich ist, so dass ein metallähnliches Verhalten entsteht. Diese Entdeckung bietet eine neue Möglichkeit, Materialeigenschaften mit Licht zu manipulieren, und birgt ein hohes Potenzial für effizientere lichtbasierte Bauelemente.
- Lithium-Schwefel-Batterien mit wenig Elektrolyt: Problemzonen identifiziertMit einer zerstörungsfreien Methode hat ein Team am HZB erstmals Lithium-Schwefel-Batterien im praktischen Pouchzellenformat untersucht, die mit besonders wenig Elektrolyt-Flüssigkeit auskommen. Mit operando Neutronentomographie konnten sie in Echtzeit visualisieren, wie sich der flüssige Elektrolyt während des Ladens und Entladens über mehrere Schichten verteilt und die Elektroden benetzt. Diese Erkenntnisse liefern wertvolle Einblicke in die Mechanismen, die zum Versagen der Batterie führen können, und sind hilfreich für die Entwicklung kompakter Li-S-Batterien mit hoher Energiedichte.